[实用新型]一种具有消能钉的海上风电防冲刷装置

说明书

本实用新型公开了一种具有消能钉的海上风电防冲刷装置，所述具有消能钉的海上风电防冲刷装置包括桩基础、套筒和消能钉，桩基础包括在其轴向上相互连接的第一部分和第二部分，第二部分埋入海床中，海床具有海床面，第一部分位于海床面的上方；套筒套设在第一部分上且其底部支撑在海床面上，套筒的外周面设有向外突出的消能钉，消能钉在套筒的轴向上的尺寸与其在环绕套筒的周向上的尺寸之比大于等于1/2且小于等于2，消能钉为多个，多个消能钉在套筒的轴向上和/或环绕套筒的周向上间隔排布，套筒的外径为De，相邻消能钉之间的间隔大于等于0.25De小于等于1.0De。根据本实用新型实施例的具有消能钉的海上风电防冲刷装置具有扰流效果好和稳定性更高等优点。

技术领域

本实用新型涉及海上风电领域，尤其是涉及一种具有消能钉的海上风电防冲刷装置。

背景技术

风能作为一种清无害的可再生能源，日益受到人类重视。其中相对于陆地风能而言，海上风能资源不仅具有较高的风速，而且距离海岸线较远，不受噪音限值的影响，允许机组制造更为大型化。

海上风电基础是支撑整个海上风力机的关键所在，成本约占整个海上风电投资的20％至25％，而海上风力发电机发生的事故多为桩基基础不稳造成的。由于波浪和潮流的作用，海上风电桩基基础周围的泥沙将会发生冲刷并形成冲坑，冲刷坑将会对桩基基础的稳定性产生影响。此外，在海床表面附近夹杂着泥沙的水流不断冲刷着桩基基础，腐蚀破坏桩基基础表面，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。目前采用的海上风电桩基基础的防冲刷装置，主要为抛石防护法。但是抛石防护的整体性较差，运用过程中的维护费用和工作量较大。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

由于海浪和潮汐的作用，在海上风电桩基础周围会发生冲刷坑的现象。冲刷现象是一个复杂的耦合过程，涉及水流、沉积物和结构的相互作用。导致冲刷的主要原因是在桩基周围产生的马蹄形漩涡，马蹄形漩涡是由于海水流动时遇到桩基础阻碍而产生的，浪流在冲向桩基础时，呈现向下的卷掘旋涡结构，旋涡结构将海床上的沉积物卷升起来，并进一步将其带远离桩基周围的地方，形成了冲刷坑，冲刷坑的形成使得桩基础深度变浅，造成筒振动频率降低，轻则造成桩基础过度疲劳，严重时则引起折断事故。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种具有消能钉的海上风电防冲刷装置。

根据本实用新型实施例的具有消能钉的海上风电防冲刷装置包括：

桩基础，所述桩基础包括第一部分和第二部分，所述第二部分埋入海床中，所述海床具有海床面，所述第一部分位于所述海床面的上方；

套筒，所述套筒套设在所述第一部分上且其底部支撑在所述海床面上，所述套筒的外周面设有向外突出的消能钉，所述消能钉在所述套筒的轴向上的尺寸与其在环绕所述套筒的周向上的尺寸之比大于等于1/2且小于等于2，所述消能钉为多个，多个所述消能钉在所述套筒的轴向上和/或环绕所述套筒的周向上间隔排布，所述套筒的外径为De，相邻所述消能钉之间的间隔大于等于0.25De小于等于1.0De。

根据本实用新型实施例的具有消能钉的海上风电防冲刷装置具有扰流效果好和稳定性更高等优点。

在一些实施例中，所述消能钉的密度向靠近所述海床面的方向增大。

在一些实施例中，所述套筒的外周面包括朝向潮流方向的正面、所述正面相对的背面以及两个侧面，在所述正面和所述背面上分布的所述消能钉的密度均大于在所述两个侧面上分布的所述消能钉的密度。

在一些实施例中，在所述套筒的轴向上相邻的两个所述消能钉错开，所述相邻的两个消能钉在环绕所述套筒的周向上的间距大于等于0.25De小于等于1.0De，